光刻设备和器件制造方法
【专利说明】光刻设备和器件制造方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求享有2012年8月21日提交的美国临时申请61/691，718的优先权，并且将其通过整体引用并入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及电磁致动器、用于光刻设备的支撑件、用于光刻设备的支撑件的制造方法、以及光刻设备。
【背景技术】
[0004]光刻设备是将所需图案施加至衬底上(通常施加至衬底的目标部分上)的机器。光刻设备例如可以用在集成电路(IC)的制造中。在该情形下，备选地称作掩模或掩模版的图案形成装置可以用于产生将要形成在IC的单个层上的电路图案。该图案可以转移至衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括一个或数个裸片的一部分)上。图案的转移通常是经由向辐射敏感材料(抗蚀剂)的层上成像而被提供在衬底上。通常，单个衬底将包含连续图案化的相邻目标部分的网络。常规的光刻设备包括其中通过一次将整个图案曝光至目标部分上而照射每个目标部分的、所谓的步进机，以及其中通过沿给定方向(“扫描”方向)通过辐射束扫描图案、同时与该方向平行或反平行同步扫描衬底而照射每个目标部分的、所谓扫描机。也可以通过将图案压印至衬底上而将图案从图案形成装置转移至衬底。
[0005]为了精确定位衬底和图案形成装置，通常应用包括电磁致动器和线性电动机的定位装置。作为示例，这样的定位装置可以包括致动器组件以及用于在相当大的距离之上布置衬底(例如被安装至支撑件)平面电动机或线性电动机组件(诸如H驱动装置)，该致动器组件包括用于在相当小的距离之上精确定位衬底和支撑件的多个电磁致动器，诸如洛伦兹致动器。通常，关于每单位电功率产生的力来优化这样的电动机和/或致动器。然而，当关于加速度的需求增加时，因此优化的致动器可以本身变成限制因素。因此，存在重新查看和重新设计用于衬底或图案形成装置的已知致动器和支撑件的需要，以便解决关于加速度或者大体上阶段性能的增加的需求。
【发明内容】
[0006]希望提供能够满足针对光刻设备中的支撑件的增加的加速度需求的电磁致动器。
[0007]根据本发明的一个实施例，提供了一种电磁致动器，包括:
[0008]线圈组件，包括至少一个线圈；
[0009]磁体组件，包括第一磁体单元和第二磁体单元，每个磁体单元包括磁轭和被安装至磁轭的多个永磁体，第一磁体单元和第二磁体单元形成用于接收线圈组件的磁路，并且在激励所述线圈时产生在第一方向上的力；以及
[0010]保持器，用于保持磁体单元；其中磁体组件相对于线圈组件的重量比小于在力相对于电功率的比被最大化时磁体组件相对于线圈组件的重量比。
[0011]根据本发明的另一实施例，提供了一种用于支撑光刻设备中的物体或者物体保持器的支撑件，支撑件包括一个或多个致动器，该一个或多个致动器包括:
[0012]线圈组件，包括至少一个线圈；
[0013]磁体组件，包括第一磁体单元和第二磁体单元，每个磁体单元包括磁轭和被安装至磁轭的多个永磁体，第一磁体单元和第二磁体单元形成用于接收线圈组件的磁路，并且在激励所述线圈时产生在第一方向上的力；以及
[0014]保持器，用于保持磁体单元；其中一个或多个致动器的保持器被刚性安装至支撑件。
[0015]根据本发明的另一实施例，提供了一种用于支撑光刻设备中的物体或者物体保持器的支撑件，支撑件包括成对的致动器，每个致动器包括:
[0016]线圈组件，包括至少一个线圈；
[0017]磁体组件，包括第一磁体单元和第二磁体单元，每个磁体单元包括磁轭和被安装至磁轭的多个永磁体，第一磁体单元和第二磁体单元形成用于接收线圈组件的磁路，并且在激励所述线圈时产生在第一方向上的力；以及
[0018]保持器，用于保持磁体单元；其中成对的致动器中的第一致动器的磁体组件的磁场分布与成对的致动器中的第二致动器的磁场分布镜像。
[0019]根据本发明的另一方面，提供了一种组装用于支撑光刻设备中的物体或物体保持器的支撑件的方法，该方法包括:
[0020]安装根据本发明的电磁致动器的第一磁体单元和第二磁体单元；
[0021 ] 随后将保持器安装至支撑件。
[0022]根据本发明的另一方面，提供了一种光刻设备，包括:
[0023]照射系统，被配置为调节辐射束；
[0024]第一支撑件，被构造为支撑图案形成装置，图案形成装置能够在辐射束的截面中对辐射束施加图案以形成图案化的辐射束；
[0025]第二支撑件，被构造为保持衬底；以及
[0026]投射系统，被配置为将图案化的辐射束投射到衬底的目标部分上，
[0027]其中第一支撑件和第二支撑件包括根据本发明的一个实施例的支撑件。
【附图说明】
[0028]现在将参照其中对应的附标记表示对应的部件的示意性附图、仅借由示例的方式描述本发明的实施例，并且其中:
[0029]图1描绘了根据本发明的一个实施例的光刻设备；
[0030]图2和图3描绘了比较常规致动器和根据本发明的一个实施例的致动器的加速度比对质量的曲线图；
[0031]图4示意性地示出了根据本发明的一个实施例的致动器；
[0032]图5示意性地示出了常规致动器的产生的力；
[0033]图6a和图6b示意性地示出了根据本发明的一个实施例的致动器，包括致动器的保持器；
[0034]图7示意性地示出了根据本发明的一个实施例的致动器的一部分，包括被安装至磁轭的冷却构件；
[0035]图8示意性地示出了根据本发明的一个实施例的致动器的线圈组件和冷却构件；
[0036]图9示意性地示出了根据本发明的一个实施例的支撑件；
[0037]图10示意性地示出了根据本发明的一个实施例的另一致动器；
[0038]图11示意性地示出了根据本发明的一个实施例的另一支撑件；以及
[0039]图12示意性地示出了根据本发明的一个实施例的包括8个致动器的支撑件。
[0040]图13示意性地示出了根据本发明的另一支撑件，包括成对的致动器。
[0041]图14示意性地示出了现有技术中已知的电磁致动器的截面。
[0042]图15和图16示意性地示出了支撑件上的电磁致动器的各种安装布置。
【具体实施方式】
[0043]图1示意性地描绘了根据本发明的一个实施例的光刻设备。该设备包括:照射系统(照射器)IL,被配置为调节辐射光束B (例如，UV辐射或者任何其它合适的辐射)；支撑结构或者图案形成装置支撑件(如，掩模台)MT，被构造为支撑图案形成装置(如，掩模)MA并且连接至第一定位装置PM，该定位装置被配置为以根据特定参数精确地定位图案形成装置。该设备还包括衬底台(如，晶片台)WT或“衬底支撑件”，被构造为保持衬底(例如涂有抗蚀剂的晶片)W并连接第二定位装置PW，该定位装置被配置为根据特定参数精确定位衬底。该设备还包括投射系统(如，折射投射透镜系统)PS，被配置为将由图案形成装置MA施加至辐射光束B的图案投射至衬底W的目标部分C上(例如，包括一个或多个裸片)。
[0044]照射系统可以包括用于引导、成形或控制辐射的各种类型的光学部件，诸如折射、反射、磁性、电磁、静电或其他类型的光学部件，或者其任意组合。
[0045]支撑结构支撑图案形成装置，也即承载了其重量。其以取决于图案形成装置的朝向、光刻设备的设计、以及其他条件的方式来保持图案形成装置，其他条件诸如例如图案形成装置是否被保持在真空环境中。支撑结构可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术来保持图案形成装置。支撑结构可以是框架或台，例如其根据需要可以是固定或者可移动的。支撑结构可以确保图案形成装置例如相对于投射系统处于所需位置处。在本文中术语“掩模版”或“掩模”的任何使用可以视作与更通用术语“图案形成装置”含义相同。
[0046]在本文中使用的术语“图案形成装置”应该广义地解释为涉及可以用于在辐射束的截面中对辐射束施加图案以便于在衬底的目标部分中形成图案的任何装置。应该注意的是施加至辐射束的图案可以不精确地对应于衬底的目标部分中所需的图案，例如如果图案包括相移特征或者所谓的辅助特征。通常，施加至辐射束的图案将对应于在目标部分中正在形成的器件中的特定功能层，诸如集成电路。
[0047]图案形成装置可以是透射或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程镜面阵列、以及可编程LCD面板。掩模在光刻中是已知的，并且包括诸如二元、交替相移、和衰减相移之类的掩模类型，以及各种混合掩模类型。可编程镜面阵列的示例采用了小镜面的矩阵布置，每个小镜面可以单独地倾斜以便于沿不同方向反射入射的辐射束。倾斜的镜面在由镜面矩阵反射的辐射束中施加了图案。
[0048]在本文中使用的术语“投射系统”应该广义地解释为涵盖任何类型投射系统，包括折射、反射、反折射、磁性、电磁和静电光学系统，或其任意组合，如适合于正在使用的曝光辐射，或者适合于诸如使用沉浸液体或使用真空的